TWI812734B - 平板培養基 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題，係提供即使是具有複數微通道、或形成複數分歧通道的微通道者，藉由顯微鏡觀察流通於微通道的試料時，也可不降低該顯微鏡的倍率，容易特定觀察中的微通道或分歧通道是哪個位置的平板培養基。
本發明的解決手段是一種於內部具有微通道的平板培養基，其特徵為具有識別該平板培養基的面方向之前述微通道的位置的識別標記。具有相互獨立形成的複數前述微通道時，前述識別標記係對應每一前述微通道形成為佳；前述微通道，係具有連通於注入試料之注入口的源通道，與連通於該源通道的複數分歧通道時，前述識別標記係對應每一前述源通道及前述分歧通道形成為佳。
Description
本發明係關於於內部具有微通道的平板培養基，更詳細來說，關於適合作為可一邊於微通道中培養細胞及生體組織一邊觀察的培養容器的平板培養基。
細胞係於生體內的細胞外微環境下進行其功能控制。在此，細胞外微環境係由生長因子、維生素、氣體分子等的可溶性因子、細胞外基質等的不溶性因子、及細胞間相互作用等所構成。
先前，於細胞及生體組織的培養中，使用形成洋菜等的培養基的培養皿及培養盤等的培養容器。使用此種培養容器的細胞培養，係在二維(平面)的環境下進行，故難以再現細胞外微環境。由於此種情況，提案具有可在三維(立體)的環境下進行細胞培養之微通道的平板培養基(生物晶片、微晶片)(參照專利文獻1)。
圖13係揭示先前之平板培養基的一例之構造的說明圖。該平板培養基80係一體地接合形成注入液體試料之注入口82及排出液體試料之排出口83的透明的第1基板81，與層積於該第1基板81的第2基板85所構成。於平板培養基80的內部，形成從注入口82朝向排出口83延伸的微通道86。
於該平板培養基80中，從注入口82注入的液體試料流通於微通道86之後，從排出口83排出。然後，液體試料流通於微通道86時，可藉由顯微鏡放大觀察該液體試料中的細胞等的狀態。
然而，此種平板培養基是具有複數微通道者的狀況、及具有形成複數分歧通道的微通道者的狀況中，有以下所述的問題。
在正藉由顯微鏡放大觀察流通於微通道的液體試料中的細胞等之間，有變得無法判別現在觀察的通道是任一微通道，或任一分歧通道的情況。此時，需要一旦降低顯微鏡的倍率後，特定觀察的通道是哪個位置的通道，之後，提高顯微鏡的倍率後，再次持續進行細胞等的觀察。
此種作業非常煩雜，尤其在數十~數百條細微的微通道以高密度排列時，即使降低顯微鏡的倍率，也難以特定正在觀察的微通道。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-47614號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的目的係提供即使是具有複數微通道、或形成複數分歧通道的微通道者，藉由顯微鏡觀察流通於微通道的試料時，也可不降低該顯微鏡的倍率，容易特定觀察中的微通道或分歧通道是哪個位置的平板培養基。
[用以解決課題之手段]
本發明的平板培養基，係於內部具有微通道的平板培養基，其特徵為：
具有識別該平板培養基的面方向之前述微通道的位置的識別標記。
於本發明的平板培養基中，具有相互獨立形成的複數前述微通道；前述識別標記，係對應每一前述微通道形成為佳。
又，於本發明的平板培養基中，前述微通道，係具有連通於注入試料之注入口的源通道，與連通於該源通道的複數分歧通道；前述識別標記，係對應每一前述源通道及前述分歧通道形成為佳。
又，於本發明的平板培養基中，在俯視時，前述識別標記形成於前述微通道的附近部位或與前述微通道重疊的部位為佳。
又，於本發明的平板培養基中，接合形成用以形成前述微通道之通道形成用溝的第1基板，與層積於該第1基板的第2基板所成；前述第1基板，係由透明的合成樹脂所成為佳。
又，前述合成樹脂是環烯烴樹脂為佳。
又，於前述第1基板，形成有射出成形所致之結合線，藉由該結合線，形成前述識別標記亦可。
又，於本發明的平板培養基中，前述識別標記，係由一維碼或二維碼所成者亦可。
[發明的效果]
依據本發明的平板培養基，形成用以識別面方向之微通道的位置的識別標記，故即使是具有複數微通道、或形成複數分歧通道的微通道者，藉由顯微鏡觀察流通於微通道的試料時，也可不降低該顯微鏡的倍率，容易特定觀察中的微通道或分歧通道是哪個位置。
以下，針對本發明的平板培養基的實施形態進行說明。
＜第1實施形態＞
圖1係揭示本發明的第1實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。圖2係圖1所示的平板培養基之A-A剖面圖。圖3係圖1所示的平板培養基之B-B剖面圖。
該平板培養基10係藉由層積透明的第1基板11與第2基板15所一體接合的板狀體所構成。該範例的平板培養基10係於其內部具有複數(圖示的範例中為3個)之直線狀的微通道16。該等微通道16係以不相互連通地獨立形成，且平行並排之方式排列。
於第1基板11，在接觸第2基板15之側的面(於圖2中為下面)，形成有通道形成用溝12。另一方面，第2基板15之接觸第1基板11之側的表面(於圖2中為上面)，設為平坦面。然後，藉由形成於第1基板11的通道形成用溝12，在第1基板11與第2基板12之間形成微通道16。
又，於第1基板11，對應各微通道16，注入液體試料的注入口13及排出液體試料的排出口14以於厚度方向貫通該第1基板11之方式形成。微通道16的個別一端係連通連接於所對應的注入口13，微通道16的個別一端係連通連接所對應的排出口14。
本發明的平板培養基10係具有識別該平板培養基10的面方向之微通道16的位置的識別標記20。圖示的範例的平板培養基10之識別標記20係在俯視該平板培養基10時，對應各微通道16，形成於第一基板11之微通道16的附近部位。具體來說，識別標記20個別係藉由設置於第1基板11的表面之注入口13個別周邊的凹處所構成。該等識別標記20係根據相對於注入口13之凹處的相對位置的差異，針對對應之微通道16識別平板培養基10的面方向之位置者。
一邊參照圖1一邊說明的話，圖中位於左側的微通道16相關的識別標記20係於圖中注入口13的開口之左側的位置沿著該開口的半徑方向形成。又，位於中央的微通道16相關的識別標記20係於圖中注入口13的開口之上側的位置沿著該開口的半徑方向形成。又，圖中位於右側的微通道16相關的識別標記20係於圖中注入口13的開口之右側的位置沿著該開口的半徑方向形成。如此，根據相對於注入口13的開口之識別標記20的位置的差異，識別關於該識別標記20的微通道16之平板培養基10的面方向之位置，結果，可識別其他識別標記20相關的微通道16。
作為構成第1基板11的材料，可使用透明的合成樹脂。作為相關合成樹脂的具體例，可舉出聚二甲基矽氧烷等的矽氧烷樹脂、環烯烴樹脂、丙烯酸樹脂等。在該等中，根據射出成形性、透明性、強度、接合性等的觀點，使用環烯烴樹脂為佳。
作為構成第2基板11的材料，可使用合成樹脂，作為其具體例，可舉出與構成第1基板11的合成樹脂相同者。
第1基板11及第2基板15的個別厚度並未特別限定，但例如為0.5~7mm。微通道16的寬度係例如0.1~3mm。微通道16的高度(通道形成用溝12的深度)例如為0.05~1mm。
前述之平板培養基10例如可像以下所示般製造。
首先，如圖3所示，分別製造由樹脂所成之第1基板11及第2基板15。又，於第1基板11，於其表面形成通道形成用溝12，並且於通道形成用溝12的兩端位置，形成於厚度方向貫通該第1基板11的注入口13及排出口14。另一方面，第2基板15的表面設平坦面。
作為製造第1基板11及第2基板15的方法，可因應所用的樹脂，適當選擇射出成形法、注射法等的樹脂成形法。
接下來，對於成為第1基板11及第2基板15個別之接合面的面，進行表面活性化處理。作為該表面活性化處理，可利用照射波長200nm以下之真空紫外線的紫外線照射處理、接觸來自大氣壓電漿裝置的大氣壓電漿的電漿處理。
作為表面活性化處理而利用紫外線照射處理的狀況中，作為放射真空紫外線的光源，可合適地使用於波長172nm具有輝線之氙準分子燈等的準分子燈、中心波長185nm的低壓水銀燈、於波長120~200nm的範圍具有強發射光譜的氘燈。
照射至第1基板11及第2基板15之個別表面的真空紫外線的照度，例如為5~500mW/cm2
。
又，對於第1基板11及第2基板15個別的表面之真空紫外線的照射時間，係因應構成第1基板11及第2基板15的樹脂而適當設定，例如5~6秒鐘。
作為表面活性化處理而利用電漿處理的狀況中，作為電漿產生用氣體，使用以氮氣、氬氣等作為主成分，含有氧氣0.01~5體積%所成者為佳。或者，也可使用氮氣與潔淨乾燥空氣(CDA)的混合氣體。
作為電漿處理所用之大氣壓電漿裝置的動作條件，例如頻率為20~70kHz、電壓為5~15kVp-p、電力值為0.5~2kW。
又，大氣壓電漿所致之處理時間係例如5~100秒鐘。
將如此進行表面活性化處理之第1基板11及第2基板15，以各表面相互接觸之方式層積。然後，在藉由將第1基板11及第2基板15，利用本身重量或從外部施加壓力，往厚度方向加壓之狀態下，因應需要加熱來進行接合。
以上，加壓及加熱的具體條件，係因應構成第1基板11及第2基板15的材料而適當設定。
舉出具體條件的話，加壓力為例如0.1~10MPa，加熱溫度為例如40~150℃。
於以上內容中，第1基板11之識別標記20可藉由射出成形法、注射法等的樹脂成形法直接形成。又，藉由樹脂成形法，製作尚未形成識別標記20的第1基板用成形體之後，藉由機械加工，利用於第1基板11的表面之注入口13的個別周邊形成凹處，製作具有識別標記20的第1基板11亦可。
＜第2實施形態＞
圖4係揭示本發明的第2實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。該平板培養基10係與第1實施形態的平板培養基10相同，藉由層積形成了通道形成用溝12、注入口13及排出口14之透明的第1基板11與第2基板15(參照圖2)所一體接合的板狀體所構成。於平板培養基10的內部，複數(在圖示的範例中為3個)直線狀的微通道16係以不相互連通地獨立形成，且平行並排之方式排列。
於第1基板11，射出成形所致之結合線以俯視該第1基板11時，從注入口13及排出口14的開口緣延伸至第1基板11的周緣之方式形成。在此，結合線係因位於第1基板11形成貫通厚度方向的注入口13及排出口14，故藉由將熱可塑性的合成樹脂進行射出成形以製作第1基板11時，無法避免地產生於所得之第1基板11者。
然後，於此例的平板培養基10中，藉由形成於第1基板11的結合線，識別該平板培養基10的面方向之微通道16的位置的識別標記20對應各微通道16形成。該等識別標記20係根據構成該識別標記20的結合線的延伸方向的差異，針對對應之微通道16識別平板培養基10的面方向之位置者。結合線的延伸方向係可根據射出成形中所用之模具的閘門的位置等來調整。
第2實施形態的平板培養基10之其他構造係與第1實施形態的平板培養基10相同。
＜第3實施形態＞
圖5係揭示本發明的第3實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。該平板培養基10係與第1實施形態的平板培養基10相同，藉由層積形成了通道形成用溝12、注入口13及排出口14之透明的第1基板11與第2基板15(參照圖2)所一體接合的板狀體所構成。於平板培養基10的內部，形成有微通道16。
於該平板培養基10中，微通道16係具有連通於注入口13的源通道17，與連通於該源通道17的複數(圖示的範例中為3個)分歧通道18。分歧通道18個別連通連接於對應該分歧通道18所形成的排出口14。
又，於該範例的平板培養基10中，俯視時，於第1基板11之源通道17及分歧通道18個別的附近部位，形成由一維碼或二維碼所成的識別標記20。作為二維碼，例如可使用QR碼(註冊商標)、Vericode、資料矩陣等。
作為識別標記20，使用一維碼或二維碼時，針對微通道16(源通道17及分歧通道18)，除了用以識別平板培養基的面方向之位置的資訊之外，可記錄通道長度等的資訊。
第3實施形態的平板培養基10之其他構造係與第1實施形態的平板培養基10相同。
作為於第1基板11，形成由一維碼或二維碼所成的識別標記20的方法，可利用雷射光所致之作標記、機械加工、奈米壓印、曝光等。
＜第4實施形態＞
圖6係揭示本發明的第4實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。該平板培養基10係與第1實施形態的平板培養基10相同，藉由層積形成了通道形成用溝12、注入口13及排出口14之透明的第1基板11與第2基板15(參照圖2)所一體接合的板狀體所構成。於平板培養基10的內部，複數(在圖示的範例中為3個)直線狀的微通道16係以不相互連通地獨立形成，且平行並排之方式排列。
於該範例的平板培養基10中，俯視時，於第1基板11中與微通道16重疊的各部位，形成識別標記20。各識別標記20係如圖7所放大揭示般，藉由格子圖形23，與設置於該格子圖形23中一個格子的區域的不透明化部位24所構成。該等識別標記20係根據相對於格子圖形23之不透明化部位24的位置的差異，針對對應之微通道16識別平板培養基10的面方向之位置者。格子圖形23之格子的尺寸(不透明化部位24的表面的尺寸)可因應微通道16的數量及微通道16的尺寸來適當設定，例如1μm×1μm。
作為於第1基板11形成格子圖形23的方法，可利用雷射光所致之作標記、機械加工、奈米壓印、曝光等。
又，作為形成不透明化部位24的方法，可使用於第1基板11的表面施加緞光處理的方法等。作為緞光處理，可使用噴砂處理。
依據前述第1實施形態~第4實施形態的平板培養基10，形成用以識別面方向之微通道16的位置的識別標記20，故平板培養基10即使是具有複數微通道16、或形成複數分歧通道18的微通道16者，藉由顯微鏡觀察流通於微通道16的試料時，也可不降低該顯微鏡的倍率，容易特定觀察中的該微通道16或該分歧通道18是位於平板培養基10中的哪個位置的微通道16。
本發明的平板培養基係不限定於前述實施形態，如以下所述，可施加各種變更。
(1)於本發明的平板培養基中，識別標記係只要是可視覺性或光學性辨識，且可辨識平板培養基10的面方向之微通道的位置者，並不限定於第1實施形態乃至第4實施形態者。
例如圖8乃至圖10所示，藉由沿著第1基板11的表面之各注入口13的周緣形成為圓弧狀，從第1基板11的外表面突出的突出部21，與形成於該突出部21的縫隙22，形成識別標記20亦可。該等識別標記20係根據形成於突出部21的縫隙22之位置的差異，針對對應之微通道16識別平板培養基10的面方向之位置者。
一邊參照圖8一邊說明的話，圖中位於左側的微通道16相關的識別標記20中，縫隙22於圖中在突出部21之左側的位置，沿著注入口13的開口的半徑方向形成。又，位於中央的微通道16相關的識別標記20中，縫隙22於圖中突出部21之上側的位置，沿著注入口13的開口的半徑方向形成。又，圖中位於右側的微通道16相關的識別標記20中，縫隙22於圖中突出部21之右側的位置，沿著注入口13的開口的半徑方向形成。如此，根據識別標記20之形成於突出部21的縫隙22之位置的差異，識別關於該識別標記20的微通道16之平板培養基10的面方向之位置，結果，可識別其他識別標記20相關的微通道16。
又，如圖11及圖12所示，藉由由沿著微通道16平行地並排的複數線段25所成的圖形，形成識別標記20亦可。圖11所示的識別標記20係根據1個線段25比其他線段25還長，較長之線段25的位置的差異，針對對應之微通道16識別平板培養基10的面方向之位置者。又，圖12所示的識別標記20係根據1個線段25比其他線段25還粗，較粗之線段25的位置的差異，針對對應之微通道16識別平板培養基10的面方向之位置者。
又，藉由由複數線段所成的圖形形成識別標記20時，也可藉由將較長線段或較粗線段設為1，其他線段設為0的二進位，針對所對應的微通道16，識別平板培養基10的面方向之位置。
(2)於本發明的平板培養基10中，第2基板15是透明者並不是必須，作為半透明或不透明者亦可。
(3)於第1實施形態及第3實施形態中，識別標記20係形成於第1基板11的外表面，但是，於第1基板11中與第2基板15接合之面、第2基板15中與第1基板11接合之面、或該等面雙方，形成識別標記20亦可。
10:平板培養基
11:第1基板
12:通道形成用溝
13:注入口
14:排出口
15:第2基板
16:微通道
17:源通道
18:分歧通道
20:識別標記
21:突出部
22:縫隙
23:格子圖形
24:不透明化部位
25:線段
80:平板培養基
81:第1基板
82:注入口
83:排出口
85:第2基板
86:微通道
[圖1]揭示本發明的第1實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。
[圖2]圖1所示的平板培養基之A-A剖面圖。
[圖3]圖1所示的平板培養基之B-B剖面圖。
[圖4]揭示本發明的第2實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。
[圖5]揭示本發明的第3實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。
[圖6]揭示本發明的第4實施形態之平板培養基的構造的俯視圖。
[圖7]放大揭示圖6所示的平板培養基之識別標記的說明圖。
[圖8]揭示本發明的平板培養基之變形例的俯視圖。
[圖9]圖8所示的平板培養基之A-A剖面圖。
[圖10]圖8所示的平板培養基之B-B剖面圖。
[圖11]揭示本發明的平板培養基之其他變形例的俯視圖。
[圖12]揭示本發明的平板培養基之另其他變形例的俯視圖。
[圖13]揭示先前之平板培養基的一例之構造的說明圖。
10:平板培養基
11:第1基板
12:通道形成用溝
13:注入口
14:排出口
16:微通道
20:識別標記
Claims (5)
- 一種平板培養基，係於內部具有微通道的平板培養基，其特徵為：具有識別該平板培養基的面方向之前述微通道的位置的識別標記；接合形成用以形成前述微通道之通道形成用溝的第1基板，與層積於該第1基板的第2基板所成；前述第1基板，係由透明的合成樹脂所成；於前述第1基板，形成有設置注入試料的注入口及排出試料的排出口且射出成形所致之結合線，並且為從該注入口及該排出口的開口緣延伸至前述第1基板的周緣的結合線，藉由該結合線，形成前述識別標記。
- 如申請專利範圍第1項所記載之平板培養基，其中，具有相互獨立形成的複數前述微通道；前述識別標記，係對應每一前述微通道形成。
- 如申請專利範圍第1項所記載之平板培養基，其中，前述微通道，係具有連通於注入試料之注入口的源通道，與連通於該源通道的複數分歧通道；前述識別標記，係對應每一前述源通道及前述分歧通道形成。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之平板 培養基，其中，在俯視時，前述識別標記形成於前述微通道的附近部位或與前述微通道重疊的部位。
- 如申請專利範圍第1項所記載之平板培養基，其中，前述合成樹脂是環烯烴樹脂。
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